根據調研機構Gartner最新公布數據顯示,至2020年,全球聯網設備數量將增長至260億部,由這些設備所帶來的市場規模將高達1.8萬億美元。面對如此龐大的物聯網市場,如何打通從傳感器、智能硬件、通訊協議、系統集成到云計算和大數據分析等各個環節,從而形成完整的物聯網技術體系,已經成為制約物聯網產業快速發展的主要瓶頸。
針對這一問題,致力于“超越摩爾”技術創新和物聯網產業化的上海微技術工業研究院(SITRI)推出智能硬件開放平臺Smart Hardware Open Platform(SHOP)。SHOP提供完整的從智能硬件參考設計到云平臺的解決方案,以此大幅降低智能硬件產品的研發難度和投入,從而推進物聯網市場的發展。
SHOP平臺加速智能硬件開發
SHOP智能硬件開放平臺通過各種產品級參考設計,支持各類傳感器方案和智能硬件的開發,同時適配多種無線通信網絡和協議,支持各類傳感器和智能硬件在云端的快速接入,以滿足智能硬件產品開發、設備連接、數據存儲、大數據分析等平臺級服務需求。
SHOP智能硬件平臺演示開發板實物圖
SHOP結構與支持功能示意圖
SHOP平臺技術方案支持豐富的傳感器應用,涵蓋運動類(加速度、磁、陀螺儀等)、環境類(溫濕度、氣壓等)、氣體類(PM2.5、甲醛、CO2等)、光學類(環境光、紫外、紅外、攝像頭等)、水文類(pH、微量元素、成分等)、土壤類(土壤成分、重金屬等)、聲學類(麥克風、揚聲器、超聲波等)、生物類(心電、指紋等)等各類傳感器方案,能夠滿足各種可穿戴、智慧家庭、智慧農業等新興物聯網應用的需求。
在上述諸多傳感器基礎上,SHOP平臺還支持多種先進算法和多傳感器融合方案,從而實現更多元更準確的傳感器應用,如利用運動傳感器對心率傳感PPG算法的運動補償實現準確的動態心率監測,利用磁傳感器與陀螺儀實現準確的電子羅盤功能,利用九軸運動傳感器實現慣性導航算法與基于無線定位的位置融合算法等等。
互聯互通是智能設備的另一關鍵特性。SHOP平臺支持包括BLE、WiFi、Z-Wave、ZigBee、Sub-GHz、GSM/GPRS/3G、GPS、LoRa/NB-IoT、RFID/NFC在內的主要無線通訊協議,充分滿足不同物聯網應用的連網需求。對于SHOP云平臺的接入,SHOP提供智能網關API接口,可有效對接各種物聯網應用的不同無線通信標準,大幅度簡化了基于不同無線標準智能硬件的聯網復雜度。SHOP云平臺可提供連接管理、數據存儲、終端管理、數據分析等服務,并提供面向智能手機App開發使用的Restful API,以及相應的iOS及安卓系統的應用參考設計。
超低功耗是物聯網智能硬件終端的核心要求。為此SHOP平臺為使用者提供了多種低功耗方案,同時支持基于上海微技術工業研究院自主開發的國內首款32位超低功耗微處理器的物聯網應用。該微處理器包含多種超低功耗模式和高安全性設計,極大程度地降低了功耗,可提供比國外大廠性價比更高的全新解決方案;32位處理能力大幅提高了智能系統的整體性能,可滿足各種物聯網設備對低功耗、高安全性、高性能同時兼顧的苛刻要求。
多種參考設計覆蓋主流市場
基于SHOP智能硬件開放平臺的智能硬件參考設計目前已經覆蓋了包括可穿戴、智能家居、智慧農業、智慧社區、智能建筑在內的主流物聯網市場,推出了智能門鎖、智能配件、甲醛/PM2.5等空氣檢測設備、智能水表以及智慧照明等多種設計方案,獲得了眾多客戶好評。借助SHOP智能硬件產品級參考設計,客戶能夠實現智能設備的快速設計和迭代,大幅縮短產品上市時間并且有效提高市場響應能力。上海微技術工業研究院團隊在傳感器應用、無線通訊、嵌入式、云平臺軟件開發等領域都具有豐富的經驗和技術積累,可提供基于參考設計的二次開發,以及定制化產品和系統解決方案。
關于上海微技術工業研究院(SITRI)
上海微技術工業研究院致力于“超越摩爾”技術和物聯網智能硬件的創新和產業化。作為全球性的協同創新中心,上海微技術工研院集研發、工程、市場、孵化于一體,為創新企業及合作伙伴提供全方位的服務和解決方案。目前,上海微技術工研院已和國內外眾多的產、學、研組織建立了緊密的合作關系,實現創新成果的高效率產業化,加速“超越摩爾”技術和物聯網的生態系統建立。